高损伤阈值三倍频分离膜

设计了Nd:YAG激光用三倍频分离膜,膜层材料为SiO2和HfO2。经过优化,膜系在355 nm处的反射率在99%以上,在532 nm和1 064 nm处透射率也在99%以上。采用电子束蒸发技术,在熔融石英基底上制备了样品,经测量,制备的分离膜光学性能与设计值接近。分离膜在355 nm激光辐照下的损伤阈值为5.1 J/cm2,并用微分干涉显微镜表征了薄膜损伤形貌。

1053,527,351nm倍频分离膜的制备与性能研究

用电子束蒸发及光电极值监控技术在石英基底上沉积了三倍频分离膜,将部分样品置空气中于250℃温度下进行3 h热退火处理。然后用Lambda900分光光度计测量了样品的光谱性能;用表面热透镜技术测量了样品的弱吸收值;用调Q脉冲激光装置测试了样品分别在355 nm和1 064 nm的抗激光损伤阈值。实验结果发现,样品的实验光谱性能良好,退火前后其光谱性能几乎没有发生温漂,说明薄膜的温度稳定性好;同时弱吸收平均值从退火前的1.07×10-4下降到退火后的6.2×10-5,从而使对基频的抗激光损伤阈值提高,从14.6 J/cm2上升到18.8 J/cm2,但是三倍频阈值在退火后有显著降低,从7.5 J/cm2下降到2.5 J/cm2。

278nm全固态激光系统倍频分离膜的研制

根据278 nm激光系统的技术要求,研制了一种倍频分离膜,用于二倍频激光和四倍频激光的分离。实验以牌号为JGS1的石英玻璃作为基底,结合激光损伤热效应机理及材料的本征吸收,选择金属铪和UV-SiO2作为薄膜材料。利用Macleod膜系设计软件分析电场强度分布随膜系周期的变化规律,依据薄膜设计理论和激光损伤场效应机理,完成了倍频分离膜的设计。采用X射线光电子能谱仪、分光光度计和ZYGO干涉仪表征了薄膜的化学成分、光学性能和表面粗糙度。对实验结果进行对比分析,优化薄膜的生长工艺,减小了外因吸收。测试结果表明,当入射角为45°时,278 nm波长处的透过率为98.82%,556 nm波长处的反射率为99.80%,在40°~50°宽入射角范围内,光谱性能均可达到技术指标,激光损伤阈值为12.53 J/cm2,满足使用要求。

倍频波长分离膜半波孔的消除

指出了膜料色散、膜层折射率非均匀性以及膜厚控制误差积累等是导致半波孔产生的几个因素,其中膜层厚度周期性误差积累和敏感层厚度误差是导致半波孔的主要因素,还指出了半波孔的大小与膜系结构有关。借助计算机做了相应的数值计算,并从理论上进行了深入分析。针对这些因素采取相应的措施,设计和制备了倍频波长分离膜,有效地消除了半波孔。并给出了理论和实验光谱曲线,二者有很好的一致性。

时间监控离子束溅射沉积倍频波长分离膜

采用双离子束溅射技术、时间控厚方式制备波长532nm绿光激光器用倍频波长分离膜。针对制备过程中产生的半波孔现象,在简单分析形成原因的基础上,采用分组厚度优化方式调整膜层厚度,从而制备出无半波孔的高品质倍频波长分离膜。为时间监控制备非规整膜系的厚度修正提供了一种切实可行的办法。

不同波长激光同时辐照薄膜热效应研究

通过分析两个不同波长激光同时辐照下薄膜体内驻波场分布并求解热传导方程,得到1064nm激光和355nm激光在三倍频分离膜内共同作用下二维温度场分布.研究表明:1064nm激光和355nm激光共同作用引起薄膜体内的温升峰值高于相同能量1064nm激光单独作用引起的薄膜体内的温升峰值,低于相同能量355nm激光单独作用引起的薄膜体内的温升峰值.

1064nm倍频波长分离膜的制备与性能研究

通过对主膜系添加匹配层并借助计算机对膜系进行优化,设计出结构规整、性能优良的1064nm倍频波长分离膜。用电子束蒸发及光电极值监控技术在K9玻璃基底上沉积薄膜,将样品置于空气中在260℃温度下进行3h热退火处理。然后用Lambda900分光光度计测量了样品的光谱性能;用表面热透镜(STL)技术测量了样品的弱吸收值;用调Q脉冲激光装置测试了样品的抗激光损伤阈值(LIDT)。实验结果发现,样品的实验光谱性能与理论光谱性能有很好的一致性,退火前后其光谱性能几乎没有发生温漂,说明薄膜的温度稳定性好;同时退火使样品的弱吸收减小,从而其激光损伤阈值提高。理论和实验结果均表明,对主膜系添加匹配层的方法是1064nm倍频波长分离膜设计的较好方法。